Nukleové kyseliny sú molekuly, ktoré organizmom umožňujú prenášať genetické informácie z jednej generácie na nasledujúcu. Tieto makromolekuly uchovávajú genetické informácie, ktoré určujú vlastnosti a umožňujú syntézu proteínov.
Kľúčové cesty: Nukleové kyseliny
- Nukleové kyseliny sú makromolekuly, ktoré uchovávajú genetické informácie a umožňujú produkciu proteínov.
- Nukleové kyseliny zahŕňajú DNA a RNA. Tieto molekuly sa skladajú z dlhých reťazcov nukleotidov.
- Nukleotidy sa skladajú z dusíkatej bázy, päť uhlíkového cukru a fosfátovej skupiny.
- DNA sa skladá z kostry cukru fosfát-deoxyribóza a dusíkatých báz adenín (A), guanín (G), cytozín (C) a tymín (T).
- RNA má ribózový cukor a dusíkaté bázy A, G, C a uracil (U).
Dva príklady nukleových kyselín zahŕňajú kyselinu deoxyribonukleovú (lepšie známa ako DNA) a ribonukleovej kyseliny (lepšie známej ako RNA). Tieto molekuly sú zložené z dlhých reťazcov nukleotidov držaných pohromade kovalentnými väzbami. Nukleové kyseliny sa nachádzajú vo vnútri jadro a cytoplazma nášho bunky.
Monoméry nukleových kyselín
Nukleové kyseliny sú zložené z nukleotid monoméry prepojené. Nukleotidy majú tri časti:
- Dusíkatá báza
- Cukor s piatimi uhlíkmi (Pentose)
- Fosfátová skupina
Dusíkaté bázy zahŕňajú purínové molekuly (adenín a guanín) a pyrimidínové molekuly (cytozín, tymín a uracil.) V DNA je cukor s piatimi uhlíkmi deoxyribóza, zatiaľ čo ribóza je pentózový cukor v RNA. Nukleotidy sú navzájom spojené za vzniku polynukleotidových reťazcov.
Sú navzájom spojené kovalentnými väzbami medzi fosfátom jedného a cukrom druhého. Tieto väzby sa nazývajú fosfodiesterové väzby. Fosfodiesterové väzby tvoria kostru cukru a fosfátu DNA aj RNA.
Podobné s tým, čo sa stane proteín a uhľohydrát monoméry, nukleotidy sú vzájomne spojené dehydratačnou syntézou. Pri syntéze dehydratácie nukleových kyselín sa dusíkaté bázy spoja a v procese sa stratí molekula vody.
Je zaujímavé, že niektoré nukleotidy vykonávajú dôležité bunkové funkcie ako „individuálne“ molekuly, najbežnejším príkladom je adenozíntrifosfát alebo ATP, ktorý poskytuje energiu pre mnoho bunkových funkcií.
Štruktúra DNA
DNA je bunková molekula, ktorá obsahuje pokyny na vykonávanie všetkých bunkových funkcií. Keď delenie buniek, jej DNA sa skopíruje a prenesie z jednej bunka na ďalšiu generáciu.
DNA je organizovaná do chromozómy a nájdené v rámci jadro našich buniek. Obsahuje „programové pokyny“ pre bunkové aktivity. Ak organizmy produkujú potomstvo, tieto pokyny sa odovzdávajú DNA.
DNA obyčajne existuje ako dvojvláknová molekula so skrútenými Dvojitý helix tvar. DNA sa skladá z kostry cukru fosfát-deoxyribóza a štyroch dusíkatých zásad:
- adenín (A)
- guanín (G)
- cytozín (C)
- tymín (T)
V dvojreťazcovej DNA adenínové páry s tymínom (A-T) a guanínové páry s cytozínom (G-C).
Štruktúra RNA
RNA je nevyhnutná pre syntéza proteínov. Informácie obsiahnuté v genetický kód sa typicky vedie z DNA do RNA do výsledného produktu proteíny. Existuje niekoľko typov RNA.
- Messenger RNA (mRNA) je transkripcia RNA alebo kópia RNA správy DNA vytvorenej počas DNA transkripcia. Messenger RNA sa prekladal za vzniku proteínov.
- Prenos RNA (tRNA) má trojrozmerný tvar a je nevyhnutný na transláciu mRNA pri syntéze proteínov.
- Ribozomálna RNA (rRNA) je súčasťou ribozómy a je tiež zapojený do syntézy proteínov.
- MikroRNA (miRNA)) sú malé RNA, ktoré pomáhajú regulovať gen výrazom.
RNA sa najčastejšie vyskytuje ako jednovláknová molekula zložená z kostry fosfátového ribózového cukru a dusíkatých báz adenínu, guanínu, cytozínu a uracilu (U). Keď sa DNA transkribuje do transkriptu RNA počas transkripcie DNA, guanínové páry s cytozínom (G-C) a páry adenínu s uracilom (A-U).
Zloženie DNA a RNA
Nukleové kyseliny DNA a RNA sa líšia zložením a štruktúrou. Rozdiely sú uvedené nasledovne:
DNA
- Dusíkaté základy: Adenín, guanín, cytozín a tymín
- Päťhlíkový cukor: deoxyribóza
- štruktúra: dvojvláknová
DNA sa bežne vyskytuje v trojrozmernom tvare dvojzávitnice. Táto skrútená štruktúra umožňuje DNA uvoľniť sa Replikácia DNA a syntéza proteínov.
RNA
- Dusíkaté základy: Adenine, Guanine, Cytosine a Uracil
- Päťhlíkový cukor: ribóza
- štruktúra: Jednovláknové
Zatiaľ čo RNA nezískava dvojzávitnicový tvar, ako je DNA, táto molekula je schopná vytvárať komplexné trojrozmerné tvary. Je to možné, pretože RNA bázy tvoria komplementárne páry s inými bázami na rovnakom vlákne RNA. Párovanie báz spôsobuje, že sa RNA skladá a vytvára rôzne tvary.
Viac makromolekúl
- Biologické polyméry: makromolekuly tvorené spojením malých organických molekúl.
- Sacharidy: zahŕňajú sacharidy alebo cukry a ich deriváty.
- bielkoviny: makromolekuly tvorené z aminokyselinových monomérov.
- lipidy: organické zlúčeniny, ktoré zahŕňajú tuky, fosfolipidy, steroidy a vosky.